ZDS2024 plus示波器MDIO解码/触发实战

MDIO是一个以太网控制器的传输协议，广泛用于以太网控制器和PHY之间的数据通讯，接下来，让我们详细了解一下MDIO协议。

MDIO（Management Data Input/Output），管理数据输入输出总线。它是由IEEE802.3定义的以太网行业标准，它承载着MAC层和物理层通信的重任。MDIO接口包括两跟信号线：MDC和MDIO，，MAC层芯片（或其他控制芯片）可以通过它们访问物理层芯片的寄存器，并通过这些寄存器来对物理芯片进行控制和管理。

MDC：管理接口的时钟，是一个非周期信号，信号的最小周期为400ns，最小正电平时间和负电平时间为160ns，最大正负电平时间无限制。

MDIO：是双向的数据线，用来传送MAC层的控制信息和物理层的状态信息。它与MDC时钟同步，在MDC上升沿有效。

现在我们就来看一下MDIO在ZDS2024 plus示波器上的表现：

打开Decode菜单，我们可以看到MDIO已经加入其中了。

选择MDIO协议，可以看到，MDIO的参数设置非常简单，只需要设置MDC，MDIO通道，以及数据传输模式即可。

将探头接入MDIO总线捕获数据，因为MDIO传输的波特率较高，我们需要将探头衰减比打到x10的档位上，减少波形失真。我们看到MDIO的解码已经开始了，结果准确无误。

此处，我们通过事件表看到解码出来的这一帧PHYAD是0x12，那么我们是否从数据的洪流中捕捉到这一帧呢？实际上是可以的，MDIO协议不仅实现了解码功能，它还具备强大的触发功能，我们可以通过MDIO协议触发将这一帧单独捕捉出来。

我们首先将触发参数设置好，如下图所示，我们将OP类型设置成：读，芯片地址设置为：0x12。

接入信号，触发立马响应，触发点稳定在值为0x12的PHYAD段后面，特定帧捕获成功！

除了PHYAD触发外，MDIO触发还可以根据ST，OP，REGAD和DATA段进行触发，功能非常实用。

至此，MDIO协议的演示就到这里了，你的开发是否需要用到MDIO总线呢，是否也跃跃欲试想要窥探总线上出现的各种问题呢，ZDS2022 plus与ZDS2024 plus目前都已支持MDIO协议，赶紧升级你的示波器，将MDIO加入其中吧。

附：MDIO的帧结构

一个标准的MDIO帧包括PRE，ST，OP，PHYAD，PEGAD，TA和DATA段，如下图所示。

PRE：帧前缀域，为32个连续“1”比特，这帧前缀域不是必要的，某些物理层芯片的MDIO操作就没有这个域。

OP：帧操作码，比特“10”表示此帧为一读操作帧，比特“01”表示此帧为一写操作帧。

PHYAD：物理层芯片的地址，5个比特，每个芯片都把自己的地址与这5个比特进行比较，若匹配则响应后面的操作，若不匹配，则忽略掉后面的操作。

REGAD：用来选择物理层芯片的32个寄存器中的某个寄存器的地址。

TA：状态转换域，若为读操作，则第一比特时MDIO为高阻态，第二比特时由物理层芯片使MDIO置“0”。若为写操作，则MDIO仍由MAC层芯片控制，其连续输出“10”两个比特。

DATA：帧的寄存器的数据域，16比特，若为读操作，则为物理层送到MAC层的数据，若为写操作，则为MAC层送到物理层的数据。

IDLE：帧结束后的空闲状态，此时MDIO无源驱动，处高阻状态，但一般用上拉电阻使其处在高电平，即MDIO引脚需要上拉电阻。